建筑结构嵌固部位的选取

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1、建筑结构嵌固部位的选取 【摘要】 嵌固部位的选取是结构设计的一个重要环节。以苏州某高层住宅项目为例，结合国家规范以及地方标准的规定，简要分析选取不同结构嵌固部位的优缺点，介绍了相关的设计方法。 【关键词】 高层建筑；嵌固部位；大底盘地下室；多塔楼结构 对于高层建筑结构设计而言，嵌固部位的选取是一个极其重要的环节，关系到整个结构方案的合理性，影响到所有后续结构设计工作，有时候甚至造成全面返工。但是，各类现行国家规范以及地方标准对于结构嵌固端的规定不尽相同，有的更是只字片语，模棱两可。因此，对于结构嵌固部位的选取，工程界

2、一直存在着各种各样的争论。众多工程设计人员一般只能按照单位总工或是社会上一些专家学者的个人见解进行设计。嵌固部位选取得不好，有时候会影响到结构安全性，存在安全隐患，不能通过图纸审查；有时候会影响到结构经济性，造成浪费，不能使业主满意。本文介绍了苏州某高层住宅小区的实际设计思路过程，并从不同角度简要分析了将结构嵌固部位选取在地下室顶面和基础顶面时的两种方案的优点和缺点；同时针对越来越常见的大底盘地下室多塔楼结构形式，介绍了相关的实用设计方法及注意点。 1工程概况 苏州某住宅项目共包括4幢高层（50#、51#、52#、53#），各分区

3、位置如图1所示。各楼均为地上27层，地下1层，主体高度78.6m，标准层高2.9m。普通地下室与人防地下室之间采用联通走道相连，其余部位均不设缝；50#楼与普通地下室脱开，二者采用联通走道相连；51#、52#、53#楼与人防地下室连为整体，形成大底盘地下室多塔楼结构（该名词用以区别于常规的大底盘多塔楼结构，即未设缝分开的裙楼上部具有多塔楼的结构形式）。50#、51#和53#楼由于超长，均在地下室顶板以上设伸缩缝断开。伸缩缝需满足抗震缝要求，根据苏州当地抗震审查相关要求，经计算缝宽取为230mm，各单塔楼长宽比为2.6，高宽比为5.6。苏州市抗

4、震设防烈度为6度（第一组），设计基本地震加速度值为0.05g。拟建建筑场地类别为III类，各楼均按插入法确定场地设计特征周期，根据岩土工程勘察报告（详细勘察）取值为0.53s，属建筑抗震一般地段。本工程建筑抗震设防类别为标准设防类，结构体系采用剪力墙结构。 2结构嵌固部位选取 2.150#楼方案设计50#楼本身的地下室连为整体，不设伸缩缝；上部结构在地下室顶板以上设缝断开，左右镜像对称。结构剖面示意详见图2所示。 2.1.1方案比选50#楼的结构形式较为常见，该楼的结构嵌固部位可以选取在地下室顶板处或基础顶面处，两种方案各有

5、优缺点。方案一：将结构嵌固部位选取在地下室顶板处。优点是可将上部左右两个结构单元单独建模，以便简化计算；缺点是首先需要按照文献[1]第6.1.14条验算侧向刚度比，若需满足2倍的刚度比要求，则需要在地下室内增设较多剪力墙或增加剪力墙的截面厚度及混凝土强度等级。方案二：将结构嵌固部位下移至基础顶面处。优点是无需照文献[1]第6.1.14条验算侧向刚度比，即无需增设较多剪力墙或增加剪力墙的截面厚度及混凝土强度等级，相对于方案一比较经济；缺点是需要进行包络设计，增加了计算及构造的复杂性。如果采取方案一，即使满足了侧向刚度比要求，在进行地下室和基础设

6、计时，审图中心往往还是会要求设计人员进行整体建模计算，设计还是没有像预期的那样简便；如果选择方案二，由于该楼仅为双塔，规模不大，完全可以进行整体建模计算，所增加的无非是包络设计。以前该包络过程需要手工复核，现在的软件已经增加此功能，大大节省了时间，加快了设计进度，且该方案由于其明显的经济效益，更加易于被建设单位接受。因此本工程选择了方案二，将结构嵌固部位选取在基础顶面处。 2.1.2设计方法由于地下室周围回填土的约束作用，地下室顶板处对上部结构的嵌固作用是客观存在的。因此无论地下室顶板是否作为上部结构的嵌固部位，结构设计中均应该考虑地下

7、室顶板处实际存在的嵌固作用，采取相应的加强措施。根据参考文献[2]的建议，本工程将结构嵌固部位按地下室顶板和基础顶面计算两次，取不利值设计，并对地下室顶板按嵌固端的构造要求进行加强。 2.251#～53#楼方案设计51#～53#楼的地下室与人防地下室连为整体，不设伸缩缝；51#、53#楼上部结构在地下室顶板以上设缝断开，左右镜像对称。由于建筑功能要求，室外地面通常需要1.2～1.5m厚的覆土，因此主塔楼范围以外的地下室顶板面需要降至标高－1.500～－1.800；而主塔楼范围以内的地下室顶板面往往在标高－0.030处，二者高差较多，形成

8、错层。 2.2.1方案比选51#～53#楼的结构形式近年来较多出现，其嵌固部位的选取大有讲究，笔者近年来接触的几个项目均按照具体情况采取了不同的处理方式：有的